“新冠病毒已经发生变异”，如何解读这个最新研究？

南通亲子鉴定

• 1研究者通过对新冠病毒基因组进行分析，发现了149个突变和L、S两个亚型。S型与蝙蝠来源的冠状病毒在进化树上更接近，相对更古老，L型则相对年轻。这两个亚型在地域和时间分布上有差异。从地域来看，武汉当地古老的S型非常少，而在武汉之外，S型比例超过了三分之一。从时间上看，1月7日前，古老的S型非常少，1月7日后，S型比例超过了三分之一。
                
• 2为什么古老的S型在早期反而更少？研究者认为相比S型，年轻的L型更有侵略性，具有更快的复制速度和传播速度，所以最初能在武汉迅速传播。为什么外地的L型比例少？研究者认为中央政府和地方政府全面迅速的预防和控制措施，压制了L型病毒的传播。
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• 3研究者还对穿山甲是中间宿主的说法进行了探讨，结果发现穿山甲作为中间宿主的可能性不大，最后呈现出和穿山甲一致的情况，可能是趋同进化的结果（类似鲸和鱼外观很像）。需要寻找新的中间宿主。
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• 4这篇论文是生物信息学分析，完全依赖计算、统计和预测等诸多方法来实现，并不能代替真实的病毒情况，还需要更多实验室分子生物学和临床研究。另外，该研究分析的数据受制于样本采集时间和样本采集范围，相关结论应该审慎看待。
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查证者：李雷 | 中国科学院生物学博士

            

            

            

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这两天，中国科研团队在《National Science Review》上发表了一篇研究论文，在该论文中，研究人员指出新病毒已经产生149个突变位点，并演化出了L和S两个亚型。这个研究引发了广泛讨论，突变的病毒传染力如何？我们又该如何应对？在此我们对全文做一个解读。

            

一、该论文是对过去研究的回顾性分析，应该审慎看待相关结论

            

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为了避免大家对内容产生不适当的揣测，在开篇前，我们要做一个简单的说明。

            

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1、这篇论文是生物信息学分析，从进化的角度进行研究，因此完全依赖计算、统计和预测等诸多方法来实现，并不能代替真实的病毒情况，更多的情况需要进行实验室的分子生物学和临床研究。

            

2、这篇研究提示的结论并非最新发生的。

            

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整篇论文研究和计算的是公共数据库的病毒基因组数据，这些数据是基于各国科学家采集样本进行基因组测序后上传的。因此，在信息源头上严重受制于各国科学家的样本采集时间和样本采集范围等。比如文中研究采用的武汉方面的数据一共27例，其中26例数据是在1月7日前上传的，只有1例是之后2个月的。因此这极大制约了本文的研究分析。所以，当前的结论某种程度上是一种对过去研究的回顾性分析，只能在一定程度上反映未来的情况。大家应该审慎看待本文的研究和内容，辩证思考相关结论。

            

二、研究发现：新冠病毒突变成S型和L型两种亚型

            

什么是病毒突变？很多人可能听过这个名词但并不了解真正的含义。我们的基因组是由ATGC四种碱基组成（在RNA病毒中，T变成了U），这些碱基因为不同排列顺序，代表了不同的意义，也发挥各种各样的功能。突变就是指前面提到的位置发生了变化，比如A变成T，当然也包括缺失或者插入等。

            

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该论文作者选取了公共数据库中一共103个病毒基因组进行分析。在这些病毒基因组上，一共存在149个突变。其实这很正常，事实上，前期根据公共数据库上传的信息，我们也可以直观地看到病毒身上发生了突变。下图是国家生物信息中心提供的已发现病毒基因组上的突变信息，可以看到这些突变分布在整个基因组上。

            

            

            

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关于突变，我们也无需过度解读。一方面，突变是自然界中很常见的现象，任意两个人身上都有很多突变，包括两个同卵双胞胎他们之间也有突变。正因为突变的存在，才形成了这个多彩的生命世界。另一方面，突变本身并不意味着是坏的，事实上，大部分突变是中性的，剩下的突变可能会有功能影响，但也有好有坏。最终，大自然还有强大的进化选择力量，淘汰那些不利的突变。

            

回到这篇论文。研究者对149个突变进行了分析，并基于同义突变和非同义突变进行了解读。这里要解释一下，一般三个碱基编码一个氨基酸，但是人体有60多种碱基组合类型，却只编码了20个氨基酸，原因就在于有不少氨基酸可以有多种碱基组合形成，比如GAG和GAA都编码的是谷氨酸，这种现象叫做密码子的简并性。因此，如果一个突变没有造成编码氨基酸的改变，我们称之为同义突变（synonymous，S），而如果一个突变造成了氨基酸的改变，那么就叫做非同义突变（nonsynonymous，N），二者在生物学上面临不同的进化压力。简单地说，非同义突变由于导致氨基酸改变更容易影响功能，因此面临的进化压力更大（更容易被进化淘汰），所以dN和dS的比例在进化学可以用来描述蛋白质水平上的选择压力。

            

下图显示了这149个突变的同义和非同义突变的分布情况。

            

            

            

进一步研究，研究者发现有两个突变很特殊，第8782位的T-C突变（同义突变）和28144位的C-T突变（非同义突变），这两个位点高度连锁（这两个突变不是独立存在的，而是彼此关联）。

            

            

            

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依据28144位置的情况，研究者发现可以把绝大多数个体分为两类：

            

碱基是T，对应的是亮氨酸，Leu，命名为L亚型。

            

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碱基是C，对应的是丝氨酸，Ser，命名为S亚型。

            

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通过与其他冠状病毒比较，S型新冠病毒与蝙蝠来源的冠状病毒在进化树上更接近，也就是S型相对更古老。

            

然后，研究者在对这些分类进行地域和时间的区分时，发现L型和S型的分布有一定的区别。

            

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地域上，武汉当地，古老的S型非常少，只有3.7%，剩下的全是年轻的L型，而在武汉之外，S型比例超过了三分之一，达到38.4%。

            

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时间上，1月7日前，古老的S型非常少，只有3.8%，剩下的全是年轻的L型，而在1月7日后，S型比例超过了三分之一，达到37.8%。

            

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为什么古老的类型在早期反而更少呢？

            

研究者提出了一个看法，那就是年轻的L型更有侵略性，具有更快的复制速度和传播速度，所以在武汉这个目前认为是新冠肺炎疫情最早爆发的地方迅速传播，很快占据了优势，这也可以从某种程度上解释为什么武汉的病例占全国累计确诊比例50%以上。

            

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但是为什么外地的L型比例反而更少呢？研究者的解释是自从1月以来，中央政府和地方政府采取了全面迅速的预防和控制措施，这种强制的人为干预，导致传播性更强的L型也缺乏用武之地了，最后武汉之外的L型病毒被压制，表现为L型比例远低于武汉。如果没有这种强有力的管控，那么按照L型病毒的传播能力，局面要比现在严重的多。

            

三、该研究还对穿山甲是中间宿主提出了质疑

            

此外，研究人员还对最近很受关注的穿山甲是病毒中间宿主的说法进行了探讨。通过对新型冠状病毒的基因组和蝙蝠冠状病毒RaTG13、广东广西的穿山甲冠状病毒的基因组进行比较，发现同义突变差异非常大。

            

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比如，和蝙蝠冠状病毒的同义突变差异达到了17%，这提示新型冠状病毒和蝙蝠的病毒距离较远，而和来自广、广西的穿山甲病毒进行比较，其差异就更大了，达到了47.5%和72.2%，如果这次病毒是源于马来穿山甲病毒，那么发生完全的重组和渗入（recombination/introgression）的进化时间需要19.8年-55.4年。

            

因此，研究者认为，穿山甲作为中间宿主的可能性不大，而最后呈现出和穿山甲一致的情况，可能是趋同进化的结果（类比鲸和鱼外观很像）。所以我们需要寻找新的中间宿主。

            

以上就是对这篇文章的解读。就像我们开篇提到的，希望大家能够辩证地看待这篇论文，另外，这篇论文是对过去的回顾，最新的情况如何，我们还需要更多数据来论证。